硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為(wei)(wei)了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了(le)保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用提供(gong)有力保(bao)(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單體的(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體的(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。